题目内容
【题目】工程师研究出一种可以用于人形机器人的合成肌肉，可模仿人体肌肉做出推、拉、弯曲和扭曲等动作。如图所示，连接质量为m的物体的足够长细绳ab一端固定于墙壁，用合成肌肉做成的“手臂”ced端固定一滑轮，c端固定于墙壁，细绳绕过滑轮，c和e类似于人手臂的关节，由“手臂”合成肌肉控制。 设cd与竖直墙壁ac夹角为θ，不计滑轮与细绳的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.若保持θ不变，增大cd长度，细绳ad部分拉力增大
B.若保持θ=90°，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
C.若保持ac等于ad，增大cd长度，细绳对滑轮的力始终沿dc方向
D.若θ从90°逐渐变为零，cd长度不变，且保持ac>cd，则细绳对滑轮的力先减小后增大
【答案】C
【解析】
A．因ad部分的拉力等于b端重物的重力，则若保持θ不变，增大cd长度，细绳ad部分拉力不变，故A错误；
B．保持θ=90°，增大cd的长度，∠adb减小，因滑轮两边细绳拉力相等，则细绳对滑轮的力沿∠adb的角平分线方向，细绳对滑轮的力不是沿dc方向，故B错误；
C．保持ac等于ad，则∠adc=∠cdb，因滑轮两边细绳拉力相等，则细绳对滑轮的力沿∠adb的角平分线方向，即细绳对滑轮的力沿dc的方向，故C正确；
D．cd长度不变，θ从90°逐渐减为零，d的运动轨迹如图中圆弧所示，当ad与圆弧相切时，∠cad最大，由几何关系可知∠adb先减小后增大，绳子的两个张力大小皆等于物体的重力，它们对滑轮作用力的大小随角度变大而变小，因此对滑轮的作用力先变大后变小，故D错误。
故选C。
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